Bevezető (cél, követelmény)
Tanulmányaik során már foglalkoztak mennyiségekkel, de nem ilyen egységes szerkezetben.
Cél: Itt a lehetőség az SI megismerésére!
Követelmény: Tudni kell, alkalmazni kell.
Az SI kialakulása
Egy nemzetközi, a méréstechnika teljes területét felölelő, egységes és kizárólagos érvényű mértékegység-rendszer kialakítására irányuló általános törekvés eredményeképpen 1948-ban a Tiszta és Alkalmazott Fizikai Nemzetközi Szövetség (IUPAP) a IX. Általános Súly- és Mértékügyi Értekezlethez fordult e mértékegységrendszer kidolgozása érdekében. Az Értekezlet megbízta a Nemzetközi Súly- és Mértékügyi Bizottságot, hogy dolgozzon ki egy új, nemzetközi mértékegységrendszert.
Több közbenső állomás után 1960-ban a XI. Általános Értekezlet jóváhagyta a Bizottság határozatait a nemzetközi mértékegységrendszer megteremtésére, elnevezésére, rövidítésére, a rendszer alap-, kiegészítő- és leszármaztatott mértékegységeinek, törtrészeinek toldásos képzésére vonatkozóan.
A mértékegységrendszer elnevezése: Systéme International d’Unités, rövidítése SI. (Tulajdonképpen tehát nem logikus „SI-rendszert‖ mondani, hanem elég csak egyszerűen „SI‖-t, mert az S már önmagában rendszert jelent.) E mértékegységrendszer rövid idő alatt jelentős sikert aratott: több ország törvényesítette használatát. Az alábbiakban a rendszer alkalmazásának hazai szabályozását ismertetjük.
A mértékegységek használatával kapcsolatban Magyarországon a három szabályozás jelent meg. Az 50/1960.
sz. Kormányrendelet, amely már az SI - t figyelembe véve szabályozta a mértékegységek használatát, ugyanakkor szinte korlátozás nélkül lehetővé tette a korábbi mértékegységek használatát is. Így a gyakorlatban nem sokat változott a helyzet. 1972-ben jelent meg az MSZ 4900 szabvány „Fizikai mennyiségek neve, jele és mértékegysége‖ címmel. E szabvány már kifejezetten a nemzetközi mértékegységrendszerre épült, a rendszeren kívüli hagyományos egységek használatát azonban nem tiltja, csak kiküszöbölendőnek tartja. Így a gyakorlatban még mindig nem következett be jelentős változás, még a későbbi szabványok is használtak SI-n kívüli mértékegységeket. Alapvető változást a 8/1976 /IV.27./ MT sz. rendelet jelentett, amely hazánkban törvényerőre emelte a nemzetközi mértékegységrendszer használatát. A rendelet számolt a várható nehézségekkel is, ezért a teljes körű és kizárólagos érvényű alkalmazás határidejét 1980. január 1.-ben szabta meg.
A hagyományos, megszokott mértékegységek elvetése, újak alkalmazása több okból is nehézséget jelent. A meglevő műszerek jelentős száma miatt azokat nem lehet e határidőig kivonni a forgalomból, és érvényes mértékegységben kalibráltakra kicserélni. Ez különösen az üzemi gyakorlatban okoz nehézséget, ahol az adatközlés már az SI - egységek alapján történik, de az üzemi műszerekre vissza kell számítani az adatokat.
Ugyancsak nem elhanyagolható az a probléma, hogy a szakemberek számára rendelkezésre álló és megszokott szakirodalomban szintén nagyobbrészt a hagyományos mértékegységeket alkalmazzák, így ezek használata nehézkessé válik. Természetesen a megszokás is gátja az új rendszer teljes körű, gyors elterjedésének. A nehézségek leküzdését, és az SI - egységek használatba vételét elősegítendő, számos kiadvány tartalmaz részletes ismertetést az SI -ről.
Az SI bevezetésének szükségessége
Már évszázadokkal ezelőtt felmerült annak szükségessége, hogy az egyes mennyiségek közötti összefüggéseket rövidített írással rögzítsék. A legegyszerűbb példát véve: a téglatest köbtartalmát nem úgy írták le, hogy hosszúság szorozva szélességgel, szorozva magassággal, hanem minden nemzet az anyanyelv szerinti kezdőbetűvel jelölte a megfelelő mennyiséget. Eszerint nálunk régebben így írták le a téglatest köbtartalmát:
h·sz·m. A három mennyiséget azonban például németre, oroszra vagy angolra fordítva, más három kezdőbetű jelképezte. Ennek következtében, ha egy idegen nyelvű szakkönyvet lefordítottak, a képleteket is le kellett fordítani.
Az SI kialakulása, bevezetése
Ez tarthatatlan állapot a nemzetközi együttműködés szempontjából. Ezért arra volt szükség, hogy a képletekben előforduló betűjeleket és a mennyiségek mértékegységét, valamint ennek jelét is nemzetközi megállapodás szabja meg.
Az egységes jelrendszer nem csak a külföldi szakkönyvek megértését teszi könnyebbé, hanem a külföldről érkező vagy külföldre küldött gépekre, műszerekre írt műszaki adatok megértését is elősegíti.
Ilyen nemzetközileg elfogadott jelek például a következők:
Többnyire a latin nyelvben megfelelő szó kezdőbetűje alapján vesszük a jelet. Természetesen olyan mennyiség is van, amelynek a jelét nem latin szó kezdőbetűje adja. Pl.: erő: F (force, angol); munka: W (work, angol);
teljesítmény: P (puissance, francia, ill. power, angol).
Vannak viszont olyan jelek is, amelyeknek eredete semmilyen szó kezdőbetűjére nem vezethető vissza, hanem reaktancia: X; admittancia: Y stb.)
Ezzel azonban még nincs egyértelműen elintézve minden, mert több mennyiség van, mint ahány betű. Ha egyes betűk a mennyiségek jeleként egy könyvben már foglaltak, vagyis már más mennyiséget kellett jelölnünk velük, akkor - de csakis akkor - az MSZ 4900 szabványsorozatban a zárójelben található betűjeleket kell használni. Ha ezek is foglaltak lennének, akkor a félreértés elkerülésére el lehet térni a szabványos jelölésmódtól, de ilyenkor a szabványtól eltérő betűjeleket a könyv elején fel kell sorolni, vagy legalábbis a szövegben fel kell hívni rájuk a figyelmet, és meg kell indokolni a szabványtól való eltérést.
A szabvány egyébként nem minden mennyiségnek írja elő a betűjelét, például a szögeket általában a görög kisbetűkkel lehet jelölni.
Ki kell azt is emelni, hogy sem a mennyiségeket, sem az egységeket jelölő betűk után nem szabad pontot tenni, még akkor sem, ha az a jel több betűből áll, pl. a nyomás egysége a pascal, jele: Pa – tehát a Pa után nem teszünk pontot (kivéve a mondatzáró pontot).
Az SI-egységek egyik legfontosabb jellemzője, hogy az SI-ben felírt egyenletek általában egyszerűek, nem tartalmaznak fölösleges és bonyolult átszámítási tényezőket.
Példaként:
Gyorsulás Jele: a
Értelmezése: sebességváltozás osztva idővel Mennyiségegyenlet: a = v/t
SI Egysége: méter per másodperc a négyzeten, jele: m/s2
Törvényes meghatározása: a méter per másodperc a négyzeten olyan egyenletesen gyorsuló mozgást végző test gyorsulása, amelynek sebessége 1 másodperc idő alatt 1 méter per másodperccel változik
Kifejezése az alapegységekkel: m s-2 = m/s2 Összefoglalás
Az SI kialakulása, bevezetése
A fizikai mennyiségeknek van:
• neve
• jele
• mértékegysége, egyes mértékegységeknek lehet külön neve
• értelmezése
• írásmódja
Önellenőrző kérdések, feladatok
1. Mikortól kell kizárólagosan az SI-t használni Magyarországon?
2. Melyik szabványban találom meg a fizikai mennyiségek leírását?